Ao descobrir que está grávida, Sophie (Amanda Seyfried) busca inspiração para a maternidade lembrando do passado da mãe (Meryl Streep). Nos anos 70, a jovem Donna (Lily James) viveu muitas aventuras com seu grupo musical Donna & The Dynamo, em parceria com suas amigas Tanya (Jessica Keenan Wynn) e Rosie (Alexa Davies). Porém, mais do que isso, Donna se apaixonou e viveu relacionamentos intensos com três homens diferentes: Harry (Hugh Skinner), Sam (Jeremy Irvine) e Bill (Josh Dylan).